1

32

Elementi električnih instalacija

Osnovni elementi električnih instalacija

• provodnici, kablovi sa odgovarajućim priborom

• elementi zaštite

• prekidački elementi

• sitan materijal (priključnice, mjerni elementi, elementi signalizacije,..)

• elementi gromobranske instalacije33

Provodnici i kablovi

Bakarni ili alumijumski, za istu otpornost AAl=1,61ACu.Specifični otpor aluminijuma je 65% veći.

Bakar je povoljniji za izradu električnih provodnika jer je:

• elastičniji,

• otporniji na spoljne uticaje (kisjela i bazna isparenja),

• ima bolju provodnost,

• tačka topljenja Cu je znatno viša (1083oC) nego kod aluminijuma (658oC),

• čvrstoća na kidanje je veća pa se može mehanički više opteretiti. (Al ima 3 puta manju mehaničku čvrstoću)

34

Po obliku poprečnog presjeka provodnici mogu biti:

•okrugao pun provodnik od Cu ili Al 1-16 mm2. najčešće izolovani

pravougaoni pun presjek- sabirnica ili šina Cu ili Al presjek 15x3 mm2 do 120x10 mm2

• okrugao oblik u vidu nekompaktnog užeta – upredanjem žica okruglog oblika 16mm2 do 180 mm2 ako je provodnik izolovan onda se izrađuje od 0,75 mm2 do 240mm2.

•okrugao oblik – kompaktno uže koje se izrađuje kao prethodni tip samo se još mehaničkom kompresijom sabije 10mm2 do 240mm2.

• Sektorski oblik- kompaktno uže u vidu sektora 900 ili 1200 ,

• 35 mm2 do 400mm2

35

2

36

U električnim instalacijama koriste se izolovani provodnici i instalacioni i energetski kablovi. Kabl se sastoji od više izolovanih provodnika pod jednim zajedničkim plaštom preko koga može biti jedan ili više omotača.

Provodnici i kablovi se označavaju sa sedam karakterističnih grupa slova ili brojeva.

I II III IV V VI VII

37

I - nije obavezno ako kabl ili provodnik nijesu za posebne namjeneA-automobilskiB- brodskiD-dizaličniS-svetiljkeZ-zavarivanjeŽ- željeznički

II - označavaju vrstu izolacije izolovanih provodnika i omotača oko izolovanih provodnikaP-PVC (polivinilhlorid)G- gumaA-aluminijumski plaštO- olovni plašt

38

III - konstruktivne karakteristike provodnika A otporan na atmosferske uticajeR- sa razmaknutim provodnicima u jednoj ravniV- visokonaponskiO- samonosivza kablove se koristiti i brojne oznake00-bez mehaničke zaštite

IV - Y označava da je zaštitni vod žuto-zelene boje

V - materijal i oblik (samo kod kablova ako nijesu od bakra kružnog pop. presjeka)A- aluminijum, S-sektorski, SJ- sektor puni provodnik

VI - oznaka broja provodnika pod zajedničkim omotačem i njihovpresjek; npr 4x16mm2 ili 3x95+50mm2

VII - vrijednost nominalnog napona, ukoliko je on viši od 1000V 39

3

40 41

Vodovi za prenosne potrošače

42

Vodovi za prenosne potrošače

43

4

44

PRIMJERPRIMJER

PGPPGP--Y 5x2.5mmY 5x2.5mm22

provodnik za napone do 1000V, bez posebnog područja primjene sa elektroizolacionim slojem svake žile od polivinil hlorida (PVC mase) i dva zajednička omotača (prvi je od gume a drugi od PVC mase). Sadrži pet okruglih bakarnih žila presjeka po 2.5 mm2, od kojih jedna predstavlja zaštitni provodnik

AP/F 1,5mmAP/F 1,5mm2 2 15000V15000Vprovodnik izrađen od više tankih bakarnih žica, ukupnog presjeka 1.5mm2, sa PVC izolacijom, namijenjen automobilima – KABL ZA SVEĆICE

45

Kabl sa izolacijom i plaštom od PVC mase sa tri provodnika od aluminijuma 150 mm2 sektorskog oblika i sa koncentričnim provodnikom manjeg presjeka 70 mm2, nazivnog napona 1kV označava se

PP40 –AS 3x150+70 mm2 1kV

46

Dimenzionisanje izolovanih provodnikaDa bi se odredio presjek provodnika odnosno kabla u električnim instalacijama potrebno je poznavati sledeće podatke:

- vrstu opterećenja

- podatke o prijemniku ili prijemnicima,

- vrste napajanja

- uslove pod kojima se provodnici i kablovi ugrađuju.

47

Prema tehničkim propisima za izvođenje elektroenergetskih instalacija niskog napona vodovi se moraju dimenzionisati na :

1. mehaničku čvrstoću (najmanji presjeci)

2. da su osigurani od pregrijavanja (guma 600C, PVC 700C) osiguračima ili motornim zaštitnim sklopkama

3. da pad napona ostane u propisanim granicama

5

48

Najmanji dozvoljeni presjek provodnika u instalacijama niskog napona obzirom na mehaničku čvrstoću:

- vodovi u svetiljkama 0,75 mm2

- vodovi pod malterom 1,5mm2

- vod od distributivnog ormara do brojila

za male stanove 2,5 mm2

za veće stanove 6 mm2

Ovo su stari propisi, prema preporukama za priključak stanova je predviđen minimalni presjek od 10 mm2.

49

2. Dozvoljene struje opterećenja PVC kablova (trožilni kabl u vazduhu 300C)

200160130105806044342518Dozvoljena struja kabla Id(A)

705035251610642,51,5Presjek kabla A (mm2)

Korekcioni faktor temperature ambijenta:

gdje su: θk – najveća dozvoljena temperatura (guma 600C , PVC 700C)

θa – stvarna temperatura ambijenta

θak – temperatura ambijenta iz kataloga

f1=0,87 za θa=40 0C i za kabl sa PVC izolacijom

akk

akfθθθθ

−−

=1

50

Pored ove korekcije potrebno je uvesti i korekcioni faktor f2 za slučaj paralelnog vođenja kablova.

U elektroenergetskim instalacijama kablovi se vode skoro uvijek na regalima pa se ta korekcija uzima iz priručnika.

Način postavljanja kabla Broj strujnih kola ili višežilnih kablova

1 2 3 4 6 9 12 15 20

Ukopan ili zatvoren 1,00 0,80 0,70 0,70 0,55 0,50 0,45 0,40 0,40

Jedan sloj na zidovima ili podovima ili neperforiranoj polici

1,00 0,85 0,80 0,75 0,70 0,70 - - -

Jedan sloj na plafonu 0,95 0,80 0,70 0,70 0,65 0,60 - - -

Jedan sloj na perforiranoj polici

1,00 0,90 0,80 0,75 0,75 0,70 - - -

Jedan sloj na nosećim kukama ili slično

1,00 0,85 0,80 0,80 0,80 0,80 - - -

51

Za proračun napojnih vodova za stambene zgrade ili razne druge objekte, potrebno je imati određene podatke na osnovu kojih se može uraditi proračun. Potrebni podaci su uglavnom sledeći:

• Pi - instalisana snaga

• Pj -jednovremeno vršno opterećenje

• Broj stanova (n)

6

52

•Pju - jednovremeni rad pojedinih uređaja u industriji –daje tehnolog projektant pogona

•Pjo - jednovremeno uključeno osvjetljenje u radnim prostorijama, halama, odnosno pogonima. Daje tehnolog projektant pogona

Instalisana snaga je ona koja je predviđena projektom, tj. zbir svih snaga za osvjetljenje i priključnice.

Jednovremena vršna snaga je snaga koja je jednovremeno uključena, tj . u pogonu.

53

nPP io

i 7,01 =

Prosječno vršno opterećenje jednog stana uzima se kao 70% instalisane snage od zbira nazivnih snaga svih električnih prijemnika u prosječnom stanu.

gdje su Pio – instalisana snaga cijelog objekta, a n – broj stanova.

Jednovremeno vršno opterećenje objekta bi bilo

knPP ivn ∗∗= 1

nk 75,025,0 +=

54

PRIMJERPrimjer: Dimenzionisanje kabla od DO do RT

Instalisana snaga jednog stana iznosi P1= 43 680W.Jednovremena snaga se računa po obrascu

Pj=k*P1= 0,7*43 680= 30576WJednovremena struja se računa po izrazu

Usvaja se da je cosϕ =1 za domaćinstva.

Unošenjem Un=380V dobija se Ij= 46.33 AIj= 46.33 A.Struja za koju provodnik mora biti predviđen dobija se iz izraza

ϕcos3 n

jj U

PI =

21

'

ffI

I jj ∗=

55

gdje je f1 korekcioni temperaturni faktor f1(400C)=0,87, a f2korekcioni faktor načina polaganja kablova f2=0,8 dobija se :

' 66.56 AjI =Iz tablice se bira odgovarajući vod i presjek njegovih provodnika prema Itd > Ij’

gdje je Itd trajno dozvoljena struja. Bira se kabl sa PVC izolacijom i bakarnim provodnicima presjeka A=16 mm2. Dakle treba nam kabl PP-Y 5x16mm2 sa Itd =80A.

Izbor osigurača se vrši na osnovu izraza Ij < Io <f1 f2 Itd46.33 A < Io < 55.68A

Bira se osigurač nazivne struje Io =50A.

7

56

Proračun padova naponaDozvoljeni padovi napona zavise od toga da li je TS uobjektu ili van njega definisani su propisima (Sl. list SFRJ, br 53/1988 i 54/1988) i ne smije biti veća od sledećih vrijednosti prema nazivnom naponu instalacije i to:

1. Instalacija priključena na javnu mrežu niskog napona

Od distributivnog ormarića do najudaljenijeg potrošača strujnog kola rasvjete 3% ( 1% DO-GRT, 2% GTR-potrošač)

Od transformatora do najudaljenijeg potrošača 6%.

м

DO 1%2%

RT

3%

4%!

57

2. Instalacija priključena na vlastitu TS

Od transformatora do najudaljenije svetiljke pad napona je 5%, a za strujna kola drugih potrošača 8%. Za električne instalacije čija je dužina veća od 100 m dozvoljeni padnapona povećava se za 0,005% po dužnom metru preko sto metara ali ne više od 0,5%.

U odnosu na propise iz 1966 koji su specificirali pad napona od TS do elektromotora ( u pri normalnom pogonu 7% apri pokretanju motora 10%) u novim propisima seuslovljava da za direktno napajanje motora naizmjenične struje sa kratkospojenim rotorom iz distributivne mreže0,4 kV pad napona pri pokretanju ne smije premašiti vrijednost pri kojoj dolazi do smanjenja momenta motra tako da ugrožava pouzdan zalet motora i radne mašine ili utiče na stabilan rad ostalih potrošača vezanih na istu mrežu.

58

Za monofazne strujne krugove pad napona se računa po relaciji

2L Pu% = 2ρ

U A510 (%)Δ

gdje su

- u- procentualni pad napona

- P – opterećenje kola (kW)

- L - dužina kola (m)

- U- linijski napon instlacije

- A- presjek provodnika (mm2)

- ρ- specifična otpornost provodnika

Cu - 220V

Al- 220V

L Pu% = 0, 0741

L Pu% = 0,119

A

A

(%)

(%)

Δ

Δ

59

Za trofazne strujne krugove sa simetričnim opterećenjem(uz faktor snage blizak jedinici)

2L Pu% = ρ

U A510 (%)Δ

Cu - 380V

Al- 380V

L Pu% = 0, 0124

L Pu% = 0, 02

A

A

(%)

(%)

Δ

Δ

8

60

PREKIDAČI – služe za uspostavljanje ili prekid strujnog toka između izvora i prijemnika

Osnovni element su kontakti čijim se pomjeranjem odnosno zatvaranjem i otvaranjem uspostavlja ili prekida tok električne struje.

Pomjeranje se obezbjeđuje silom

- neposredno (čovječija ruka)

- posredno (opruga ili elektromagnet)61

Prekidači mogu biti jednopolni ili višepolni, dvo i tropoložajni.

Oni koji imaju dvapoložaja mogu biti samopovratni ili monostabilni i nepovratni ili bistabilni.

Prekidač sa elektromagnetom kao posrednikom zatvara kontakte kada se magnet pobudi nekom strujom, a otvara ih oprugom zategnutom pri zatvaranju, kada se prekine ta struja.

Nazivaju se još i “kontaktori”.

Prekidači sa elektro ili pneumatskim motorom kao posrednikom izrađuju se za velike jačine struje ( i do nekoliko hiljada ampera) – specijalne instalacije